Bleigleichwert

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Der Bleigleichwert beschreibt die Schichtdicke, die benötigt wird um die gleiche Abschirmstärke einer bestimmten Bleischichtdicke gegenüber ionisierender Strahlung zu erreichen. In der Röntgendiagnostik kann für bestimmte Materialien die äquivalente Bleischichtdicke nach DIN 6812 – Medizinische Röntgenanlagen bis 300 kV – Regeln für die Auslegung des baulichen Strahlenschutzes – Gl. (1) mit der folgenden Formel berechnet werden:

x_M = a \: \cdot \: (\rho/\rho_0)^b \: \cdot \: (U/U_0)^c \: \cdot \: (x/x_0)^d

  • a, b, c, d = Konstanten, s. Tabelle 18 DIN 6812
  • \rho = Materialdichte in g/cm³
  • \rho_0 = 1 g/cm³
  • U = Röntgenröhrenspannung in kV
  • U_0 = 100 kV
  • x = Bleischichtdicke in mm
  • x_0 = 1mm

Im Rahmen von Geräte-Neuanschaffungen erhält der Betreiber in der Regel einen Aufstellungsplan vom Hersteller mit angegeben Bleischichtdicken, die zur Einhaltung des Strahlenschutzes erforderlich sind. Die Dicken sind dabei so dimensioniert, dass die jeweiligen Grenzwerte für die entsprechenden Strahlenschutzbereiche (Betriebsgelände, Überwachungs- und Kontrollbereich), eingehalten werden.

Da bei typischen Röhrenspannungen normale Wandstärken u.U. den Anforderungen des Strahlenschutzes genügen, lohnt sich die Umrechnung in eine entsprechende äquivalente Materialdicke gemäß der o.g. Formel. Die Berechnung kann z.B. für die folgenden Materialen bzw. Dichten nach DIN 6812 erfolgen:

  • Beton (\rho = 2,3 \text{g/cm³} )
  • Barytbeton (\rho = 3,2 \text{g/cm³} )
  • Vollziegel (\rho = 1,8 \text{g/cm³} )
  • Eisen (\rho = 7,9 \text{g/cm³} )

Für die vollständige Liste s. DIN 6812, Tabelle 19.

Beispiel:
Um hinter einer Wand die Grenzwerte eines Überwachungsbereichs nicht zu überschreiten, wird bei einer Röntgenanlage, die mit 110 kV betrieben werden soll, eine Abschirmung von 0,8mm Pb vom Hersteller verlangt. Die Wand ist aus Vollziegeln mit einer Dichte von \rho = 1,8 \text{g/cm³} gemauert. Gemäß der o.g. Formel ergibt sich:

x_M = 192 \: \cdot \: (1,8 \text{g/cm³} \: / \: 1,0 \text{g/cm³} )^{-0,95} \: \cdot \: (110 \text{kV} / 100 \text{kV} )^{0,69} \: \cdot \: (0,8 \text{mm} /1,0 \text{mm})^{0,82} = 9,76 \text{cm}

Das Ergebnis zeigt, dass ein normaler Vollziegel in diesem Fall ausreichen würde. Da die benötigte Schutzschicht sowohl für höhere als auch niedrigere Spannung höher liegen würde, ist in jedem Fall nicht immer nur die höchste Spannung, sondern jede mögliche Spannung zu prüfen.

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